단독주택지 담장허물기 사업에 의한 도시환경 변화 특성 및 개선방안 = A Study on Urban Environment Change and Improvement Method of the Fence Demolition Campaign in Detached Housing Area

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Tearing fence down project(Green Parking Town) in Seoul is a parking policy to secure parking in lot vehicle owner himself, to recover parking order in
residential area, and to make nature-friendly residential environment; also, as a solution to serious parking problem, it has positively effective. However, since the
project started with concept of security parking lot, existed green area has replaced to park lot, so city environment of detached housing district has fallen more dreary form.
In this study, through analysis and forecast of city environment performance feature of detached housing district in Gangnam-Gu, we verified possibility of environmental improvement and provided improvement plan of city environment of detached housing district to realize it through the tearing fence down project.
Detached housing densely district in Ilwon-Deong, Gangnam-Gu was subjected to the study, and entire detached housing district was subjected to analyze and
forecast city environment performance; also, ecological feature like ecological area rate was detailed surveyed and analyzed in subject of 100 out of 360 which tearing fence down project was carried out within subjected area.
As a result of the analysis, 50%(233.50㎡) of highest decrease rate was shown in porous pavement rate compared to before the project operated, and decrease of
48%(947.88㎡) to green area rate and 36%(2,556.16㎡) to imporous pavement rate were shown; also, 88%(2,954.88㎡) increase was shown only in clearance porous pavement. Through the result, clearance porous pavement rate was judged to increase as green area rate, imporous pavement rate, and porous pavement rate were replaced to clay block and compact high pressure block for parking space after the project operated. In addition, imporous pavement rate held largest area in spite of its decrease after the project operated. Tearing fence down project
was analyzed brought increase pavement area as a result.
Temperature by surface, city temperature, evaporation amount, radiation amount, wind speed by height, and humidity changes were examined to forecast feature and changes of urban energy using AUSSSM 2.0 program and infrared camera. Imporous pavement area was shown 27.73∼65.31℃ highest, green area was shown 22.79∼49.96℃, and porous pavement area was shown 25.65∼38.82℃
in temperature by types of detached housing district in Ilwon-Dong, Gangnam-Gu. Imporous pavement area was indicated very high temperature value compare to other areas.
In case of dried waste area, we set the surface temperature 0% green rate(before green) and 100% green rate(after green) in rooftop of building. As a result, before the green was 24.62∼46.06℃, and after green was 23.85∼33.58℃, so average 5.19℃ of temperature was decreased.
Frame hypothesis that change biotope type(case 1), rooftop green rate 100% in entire subject, increase 70%
green rate, and existed imporous pavement rate to porous pavement (case 2), then hourly temperature changes, evaporation rate, radiation rate, wind speed by height, and humidity changes were examined. All minimum value at 5am and maximum value at 1pm were indicated, and 31.24℃ was indicated at 1pm in case 1, and 30.81℃ was indicated in case 2; which indicated temperature differences of 0.43℃ in comparison maximum point. 28℃ was indicated in case 1, and 27.82℃ was indicated in case 2 in daily average temperature; generated approximately 0.2℃ of temperature changes.
Evaporation amount has correlation with temperature changes in city, and from 7am to 12pm, and 12pm showed highest in porous pavement area and green area in case 1, and evaporation rate of 0 was shown after 10pm in imporous pavement area. In case of case 2, rooftop green area was highest, and the order of green area, soil area, and imporous area were shown. -66.97∼613W/㎡ of
radiation amount was shown in case 1, and -41.18∼619.16W/㎡ in case 2. It is because existed imporous pavement like asphalt was changed to green, changes
of entire radiation amount increased somewhat.
Wind speed was increased as height from surface is higher. However, in case of case 2, 0.023m/s at 0.25m, 0.054m/s at 2.5m, 0.058m/s at 5.5m of decreases
were shown. It could be assumed that changes of wind speed was occur following by increase of green area. Humidity by height from surface was also
shown tendency of decrease as height from surface is higher like wind speed.
0.001kg/kg-da was increased at all 0.25m, 2.5m, and 5.5m from surface.
Generation of changes on humidity could be forecasted as green area increases in subjected area.
Temperature in each part was measured through infrared camera analysis with tearing fence down project. measurement types were divided into 4, and these
were whole views of side streets before the project(type1), whole views of side streets after the project(type2), comparison by ground pattern(type3), and green
wall face by trellis(type4). In type 1, asphalt area was 10℃ higher than green area and 5∼8℃ higher than wall composed by clay block. In type 2, Green area was 1∼20℃ lower than porous block and 0.5∼2.2℃ higher than trellis. It is because shade generated, temperature value of surface was lowered. In type 3, asphalt area was 1℃ higher than porous block area, and in type 4, asphalt area
showed 8∼15℃ of differences than green area. In other words, heat radiation of asphalt was highest, and did not show big differences with porous pavement.
And, it showed big temperature differences with clay block. It could be the differences of shade, and green area and trellis showed little differences on its value depending on differences on shade.
As a result of examination of entire city environment feature, before and after tearing fence down project, coating ground, changes in green area feature, as
increase of pavement surface for security parking space, amount of green area was decreased, and it created dreary mood in aspect of view and ecologically,
and the problems caused by decrease green area like increase surface temperature and city temperature, decrease radiation amount and evaporation amount were
occurred.
In case of green area amount, amount of neoabbottia was indicated 3.62 which decrease by 1.63, and calymmanthium was increase by 3.85 which is 11.94.
This shows neoabbottia was removed to secure parking space as the project progressed, but calymmanthium was planted in small space which neoabbottia cannot planted. In case of plant structure, 9 households were decreased from 66 households to 57 households double structure formed of neoabbottia and calymmanthium, and no plant house was increased by 3 from 11 households, so
it was indicated that double structure plants have been changed to single structure or no plant.
The research presented improvement plan to solve these problems in aspect of increase environment feature in detached housing district through dividing water
circulation aspect, green area aspect, and city environmental aspect.
In aspect of water circulation system, first, water resource could be saved by recycling water through getting through rain by porous pavement, ground coating or undercurrent trillion. Second, remove imporous pavement excluding parking space in house, and install gravel or green to secure the view and rain recycling; also, as building public space with neighbor, increase practical use of ecological,
and it could be chance to have community spirit with neighborhood.
For improvement plan in aspect of green area, secure maximum place to replace existing green area. For example, plan to secure maximum green area with green
wall and green rooftop with practical use of wall side of building through method of multi level green; also, install canopy in parking lot and plant vines to reduce direct sunlight to ground. Also, Plant neoabbottia in road and house boundary excluding entrance, and block off heat transfer, and build shade to lead to low temperature of roads.
For improvement plan in aspect of city environment, increase temperature could be controlled by planting large leaf tree, selecting nature-friendly paving, and multi level of green, and undercurrent trillion could be used to decrease city temperature.

국문 초록 (Abstract)

서울특별시의 담장허물기사업(녹색주차마을)은 차량 소유주가 스스로 주차공간을 확보하여 주택지역의 주차질서를 회복하고 자연친화적인 주거환경을 만드는 주차 시책으로, 주택지역의 심각한 주차난 해소 측면에서 긍정적인 효과를 거두었다고 할 수 있다. 그러나 주차장 확보라는 개념에서 출발하다 보니, 기존의 녹지가 주차공간으로 대체되면서 단독주택지의 환경조건이 더욱 악화되었다.
본 연구에서는 강남구 단독주택지역의 담장허물기 사업에 의한 도시환경 변화 특성을 분석하고 도시환경 개선을 위한 단독주택지역의 담장허물기 사업 개선 방안을 제시하고자 하였다.
연구대상지로 강남구 일원동 단독주택지 밀집지역을 선정하였고 도시환경 성능 분석 및 예측은 전체 단독주택지역을 대상으로 하였으며 생태면적률 등 환경생태 특성은 연구대상지 내에서 담장허물기 사업을 시행한 360여 개소 중 100개소를 대상으로 정밀 조사·분석하였다.
연구내용은 이론적 고찰을 통해 이론적 근거와 연구방법론을 구축하고 담장허물기 사업의 특성을 분석하였다. 도시환경 변화 특성에서는 비오톱 구조와 도시에너지 특성 및 변화를 분석하였고 토지피복 및 녹지 특성 변화에서는 토지피복 유형, 식재량 및 식재구조를 조사․분석하였다. 이를 토대로 도시환경 향상형 담장허물기 사업 개선 방안을 제시하였다. 연구대상지의 상세 비오톱 구조는 녹지율, 불투수포장률, 토지피복유형, 비오톱 유형을 조사한 결과, 투수포장률은 사업 시행 전 면적 대비 50%(233.50㎡)로 가장 큰 감소율을 나타내었으며, 그다음으로 녹지율 48%(947.88㎡), 불투수포장률 36%(2,556.16㎡) 순으로 감소하였지만, 틈새투수포장률만 88%(2,954.88㎡)로 증가하였다. 이는 녹지율 및 불투수포장률, 투수포장률은 사업 시행 후 주차공간을 위해 점토블록 및 소형 고압블록으로 대체되면서 틈새투수포장률이 증가되었기 때문으로 판단되었다.
연구대상지 도시에너지 특성 및 변화를 예측하고자 도시환경 분석 프로그램 AUSSSM 2.0 및 열화상 카메라를 이용하여 지표 유형별 온도, 도시 온도, 증발량, 방사량, 높이에 따른 풍속 및 습도 변화를 분석하였다. 강남구 일원동 단독주택지역의 지표면 유형별 온도는 불투수포장지역이 27.73～65.31℃로 가장 높았고, 녹지지역은 22.79～49.96℃ 이었고, 투수포장지역은 25.65～38.82℃로 나타나 불투수포장지역이 다른 유형보다 매우 높은 온도 값으로 나타났다.
도시환경 분석 및 예측은 연구대상지 현 상태 비오톱 유형(case 1)과 대상지 전체 옥상녹화율 100%, 녹지율 70% 증진, 기존의 불투수포장률을 투수포장으로 변경(case 2)하여 가설로 설정하고 시간별 온도 변화, 증발량, 방사량, 높이별 풍속 및 습도 변화를 시뮬레이션을 통해 분석하였다.
건폐지의 경우에는 옥상녹화 전 24.62～46.06℃, 옥상 녹화 후 23.85～33.58℃로 녹화 전에 비해 평균 5.19℃의 표면 온도가 낮아졌다. 시간대별 온도 변화, 증발량, 방사량, 높이별 풍속 및 습도 변화를 살펴본 결과, 새벽 5시에 두 경우 모두 최솟값, 13시에 최곳값이 나타났고, case 1의 경우 13시에 31.24℃이었고, case 2는 30.81℃, 최고점 대비 약 0.43℃의 온도차를 보이고 있었다. 하루 평균 온도 값은 case 1의 경우 28℃, case 2의 경우 27.82℃로 약 0.2℃의 온도 차이가 발생하였다.
증발량은 도시 온도의 변화와 상관성이 크며 case 1의 경우 투수포장지역과 녹지지역이 7시부터 12시, 13시까지가 가장 높았고, 불투수포장지역은 10시 이후부터 증발량 0을 나타냈다. case 2의 경우 옥상녹화지역이 가장 높았고, 녹지지역, 토양지역, 불투수지역 순이었다. 방사량은 case 1이 -66.97～613W/㎡ 이었고, case 2는 -41.18～619.16W/㎡로서 case 1보다 높게 나타났는데, 이는 기존의 아스팔트 등의 불투수포장이 녹지로 변하였기 때문에 대상지 전체 방사량 추이가 증가한 것으로 예측되었다.
지표면으로부터 높이에 따라 풍속의 변화는 두 경우 모두 높이가 높아질수록 풍속이 높아지는 경향이었지만, case 2의 경우 case 1에 비하여 지표면으로부터 0.25m 지점은 0.023m/s, 2.5m 지점은 0.054m/s, 5.5m 지점에서는 0.058m/s로 감소하고 있었다. 이는 녹지면적의 증가에 따른 픙속의 변화가 발생한 것으로 추정할 수 있었다. 지표면으로부터 높이별 습도의 경우도 풍속과 마찬가지로 지표면으로부터 높이가 높아질수록 습도가 낮아지는 경향을 보이고 있었고 지표면으로부터 0.25m, 2.5m, 5.5m 지점 모두 0.001kg/kg-da씩 증가하였다. 이는 연구대상지역 내 녹지면적의 증가에 따른 습도의 변화가 발생한 것으로 예측할 수 있었다.
단독주택지역의 지표면 온도 분석 및 담장허물기에 따른 변화를 분석하고자 열화상 수지 분석을 통해 부위별 표면 온도 값을 실측하였다. 측정 유형은 4가지로 구분하였으며 유형 Ⅰ은 담장허물기 사업 전 이면도로 전경, 유형, Ⅱ는 담장허물기 사업 후 이면도로 전경, 유형 Ⅲ은 바닥패턴별 비교 유형, 유형 Ⅳ는 트랠리스에 의한 벽면 녹화 유형으로 구분하였다. 유형 Ⅰ에서는 아스팔트지역이 녹지지역보다 약 10℃, 점토블록으로 구성된 벽면보다 약 5～8℃ 높았고, 유형 Ⅱ에서는 녹지가 투수블록보다 1～20℃, 점토벽돌로 구성된 벽면보다 0.7～5.6℃ 낮았고, 트랠리스보다는 약 0.5～2.2℃ 높게 나타났다. 이는 트랠리스에 의한 음영이 발생하여 표면 온도 값이 낮아진 결과이다. 유형 Ⅲ에서는 아스팔트지역이 투수블록지역보다 약 1℃ 높았으며, 유형 Ⅳ에서는 아스팔트지역이 녹지지역보다 약 8～15℃ 차이를 보였다. 즉, 아스팔트의 열방사량이 가장 높았으며, 투수포장과는 큰 차이를 보이지 않았고, 오히려 점토블록으로 구성된 벽돌과의 온도차가 컸는데, 이는 음영의 차이로 볼 수 있으며, 녹지와 트랠리스의 경우도 음영의 차이에 따라 그 값이 다소 차이를 보였다.
연구대상지 전체 도시 환경 변화 특성 및 담장허물기 사업 전․후 토지피복 및 녹지특성 변화를 살펴본 결과, 주차공간 확보로 인한 포장면의 증대로 녹지량이 감소하여 경관적․생태적 측면에 있어 삭막함 분위기를 조성함은 물론 녹지량 감소로 인한 지표면 온도 및 도시기온 상승, 방사량․증발량 감소 등 문제점이 발생하였다.
특히, 녹지량의 경우 사업 시행 후 평균 교목 주수는 1.63주 감소한 3.62주로 나타났으며, 관목류는 3.85주 증가한 11.94주이였다. 이는 담장허물기 사업으로 인해 교목은 주차장 확보를 위해 제거하였지만, 교목을 식재할 수 없는 소규모 자투리 공간에 관목류를 식재한 결과로 판단되었다. 식재 구조의 경우 교목과 관목의 형태로 이루어진 복층 구조를 이루고 있던 66가구가 사업 후 9가구 감소한 57가구로 나타났으며, 수목이 전무한 주택도 당초 11가구에서 3가구 증가하여 복층 구조의 식재가 단층 구조 또는 미식재로 변화된 것으로 나타났다.
본 연구에서는 이런 문제점을 해결하고 단독주택지의 도시환경 향상 측면에서 담장허물기의 개선 방안을 제시하고자 물 순환 측면(토지피복), 녹지 측면, 도시환경적(도시 에너지) 측면으로 구분하여 개선 방안을 제시하였다.
물 순환체계 확립 측면에서는 첫째, 투수포장재 및 나지, 녹지의 토지피복으로 빗물을 지하로 침투시키거나 저류조를 사용하여 물을 재활용하여 수자원을 절약할 수 있다. 둘째, 주택 내 주차장 이외 불투수층을 제거하고 자갈, 나지 또는 녹지로 설치함으로써 우수의 재활용과 경관성을 확보할 수 있고, 또한 이웃과의 공동 공간을 조성함으로써 생태적 활용도를 높일 뿐만 아니라 이웃 간의 공동체 의식을 가질 수 있는 기회의 장으로 활용할 수 있을 것이다.
녹지 측면에서는 기존의 녹지를 대체할 수 있는 장소를 최대한 확보할 수 있는 방안을 제시하였다. 첫째, 입체녹화를 통한 방법으로 건축물의 벽면을 최대한 활용하여 벽면녹화와 옥상녹화를 하여 녹지 면적을 최대한 확보하는 방안과 주차장에 캐노피를 설치하고 상부에 담쟁이덩굴 등의 넝쿨 식물로 녹화를 하여 바닥으로부터 태양의 열이 직접적으로 닿지 않도록 해야 할 것이다. 둘째, 도로와 주택의 경계부에 출입구를 제외한 지역에는 교목류를 식재하여 도로쪽 열전달을 차단하고 그늘을 형성하도록 하여 도로 온도의 저감을 유도해야 할 것이다.
도시 열환경 측면에서의 개선 방안으로는 앞에서 언급했던 벽면 및 옥상녹화 등의 입체녹화와 친환경적인 포장재의 선정, 그리고 잎 면적이 큰 교목류를 식재하여 온도 상승을 억제할 수 있으며 저류조의 우수를 이용하여 여름철 공기 중에 분사하면 도시 온도를 저감시킬 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 연구배경 및 목적 1
• 제 2 장 연구의 이론적 고찰 5
• 제 1 절 도시 내 소규모 녹지 확보 방안 연구 5
• 제 2 절 토지피복과 도시열섬 연구 9
• 제 3 절 도시녹지와 도시환경 개선 연구12
• 제 4 절 도시녹지 지표 연구 16
• 제 3 장 연구내용 및 수행체계 19
• 제 1 절 연구내용 19
• 제 2 절 연구 수행체계 21
• 제 4 장 연구방법 23
• 제 1 절 연구대상지 선정 23
• 제 2 절 조사분석 방법 25
• 1. 비오톱 특성 25
• 2. 세부 토지이용 및 생태면적율 26
• 3. 도시환경 분석 및 시뮬레이션 29
• 4. 식재량 및 구조 29
• 제 5 장 결과 및 고찰 31
• 제 1 절 담장허물기 사업 개요 31
• 1. 담장허물기 사업 추진 배경 31
• 2. 사업 추진 현황 및 파급 효과 32
• 제 2 절 연구대상지 전체 도시환경 성능 특성 34
• 1. 강남구 전체 비오톱 특성 34
• 2. 연구대상지 상세 비오톱 특성 43
• 3. 단독주택지 도시에너지 특성 및 변화 예측 59
• 1) 1차원 도시 Canopy 모델의 개요 59
• 2) 단독주택지 도시환경 특성 66
• 4. 단독주택지 내 유형별 열화상 수지 분석에 의한 온도 변화 75
• 1) 측정지역 선정 및 개요 75
• 2) 유형별 열수지 분석 결과 76
• 제 3 절 담장허물기 사업에 따른 토지피복 및 녹지 특성 변화 83
• 1. 토지피복 특성 변화 83
• 2. 생태면적률 변화 89
• 3. 식재량 및 구조 변화 91
• 제 4 절 도시환경 향상을 위한 담장허물기 사업 개선 방안 96
• 1. 담장허물기 사업 개선 목표 96
• 2. 물 순환 측면(토지피복) 96
• 3. 녹지 측면 98
• 4. 도시 열환경 측면(도시에너지) 100
• 제 6 장 결론 103
• 인 용 문 헌 107